武?。涸谏鐣?huì)中，大家對(duì)“信息技術(shù)”一詞已經(jīng)耳熟能詳。提到信息技術(shù)，立刻就會(huì)想到手邊使用的電腦、手機(jī)，家里、單位里的網(wǎng)線、路由器、交換機(jī)……大家都認(rèn)為這些現(xiàn)代技術(shù)對(duì)我們的生活有著重要的作用。技術(shù)與科學(xué)的關(guān)系密切。不過(guò)，很多人雖然熟悉信息技術(shù)，但并不知道什么是“信息科學(xué)”。

鐘老師，您已經(jīng)研究了幾十年的信息科學(xué)?！缎畔⒖茖W(xué)原理》一書已經(jīng)重印到第五版。您能否給讀者們講一講，信息科學(xué)是什么？有什么特點(diǎn)？

鐘義信：簡(jiǎn)要地說(shuō)，信息科學(xué)就是研究信息及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。具體地說(shuō)，信息科學(xué)是“以信息為研究對(duì)象、以信息運(yùn)動(dòng)規(guī)律為研究?jī)?nèi)容、以信息科學(xué)方法為研究指南、以擴(kuò)展人的智力能力（它是信息能力的有機(jī)整體）為研究目標(biāo)”的一門新興橫斷科學(xué)。

武?。簭母拍?、定義來(lái)看，信息科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)并不完全一樣。因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)是以信息運(yùn)動(dòng)規(guī)律為研究?jī)?nèi)容的，研究?jī)?nèi)容既不專指計(jì)算，也不是專指計(jì)算機(jī)。從這個(gè)角度思考，信息科技課程與計(jì)算機(jī)課程的內(nèi)容將有很大的區(qū)別。這對(duì)于一線信息技術(shù)教師來(lái)說(shuō)，了解信息科學(xué)就更加重要了。您能否給我們講一講信息科學(xué)的核心內(nèi)容是什么？它對(duì)于整個(gè)社會(huì)能發(fā)揮什么作用？

鐘義信：信息科學(xué)的概念（定義）也可以通過(guò)它的基本模型來(lái)表現(xiàn)（見(jiàn)下頁(yè)圖1）。

這個(gè)模型也可以簡(jiǎn)化為以下更直觀一些的模型（見(jiàn)下頁(yè)圖2）。

考察信息科學(xué)的定義和它的基本模型（以及簡(jiǎn)化模型）可以知道：

信息科學(xué)最大的特點(diǎn)是研究“信息”（而不是物質(zhì)和能量）。

它的核心內(nèi)容就是研究“信息運(yùn)動(dòng)規(guī)律，即信息-知識(shí)-智能轉(zhuǎn)換的規(guī)律”。

世間一切物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生信息。人類正是通過(guò)研究信息，才能認(rèn)識(shí)世界（包括自然和社會(huì)）。因此，信息科學(xué)的研究目標(biāo)，就是“擴(kuò)展人類的智力能力，也就是擴(kuò)展人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的能力”。這就是信息科學(xué)對(duì)于整個(gè)社會(huì)的作用所在。

武?。何矣浀媚?jīng)講過(guò)信息分成主客體關(guān)系，那么我們理解基本模型與簡(jiǎn)化模型也是一步步地發(fā)展出來(lái)的。從簡(jiǎn)到繁是否可以這樣理解？（如下頁(yè)圖3）

從信息定義的基本模型中，還可以看到信息科學(xué)在特別關(guān)注著策略，尤其是人的策略。從這個(gè)角度來(lái)看，信息科技課程中會(huì)有著一批以前沒(méi)有的教學(xué)內(nèi)容。技術(shù)課中的學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)操作的教學(xué)目標(biāo)是學(xué)會(huì)操作。而信息科技框架下的課程則需要以應(yīng)用技術(shù)，挖掘其中的問(wèn)題解決策略，了解信息科學(xué)概念與原理為主要目標(biāo)了。

每個(gè)學(xué)科都會(huì)有一批本學(xué)科的科學(xué)家，像牛頓對(duì)于物理，哈勃對(duì)于天文，歐姆對(duì)于電學(xué)……信息科學(xué)是一門新興的橫斷科學(xué)，那么您認(rèn)為這門學(xué)科中有代表性的信息科學(xué)家有哪些人？

鐘義信：橫斷科學(xué)，是在概括和綜合多門學(xué)科的基礎(chǔ)上形成的一類學(xué)科。它不是以客觀世界的某種物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)形式為研究對(duì)象，而是從許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其運(yùn)動(dòng)形式中抽出某一特定的共同方面作為研究對(duì)象，其研究對(duì)象橫貫多個(gè)領(lǐng)域甚至一切領(lǐng)域。所以，信息科學(xué)家、信息技術(shù)專家會(huì)有自己的領(lǐng)域，但會(huì)在共同的信息方向有突出貢獻(xiàn)。

如香農(nóng)（Shannon）在1948年發(fā)表了論文“通信的數(shù)學(xué)理論”，奠定了“通信信息論”;維納（Wiener）在1948年出版了著作《控制論》，奠定了隨機(jī)控制理論，貝塔朗菲（Bertalanffy）在20世紀(jì)60年代出版了《一般系統(tǒng)論》，建立了系統(tǒng)論。西蒙（Simon）對(duì)功能模擬的人工智能理論做出了奠基性的貢獻(xiàn)，費(fèi)根鮑姆（Feigenbaum）是人工智能專家系統(tǒng)的開(kāi)拓者，閔斯基（Minsky）對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知理論有突出的貢獻(xiàn)，查德（Zadeh）創(chuàng)建了支持信息科學(xué)研究的模糊集合和模糊邏輯， 柯?tīng)柲曷宸颍↘olmogorov）對(duì)信息理論和控制理論都有杰出貢獻(xiàn)，等等。這些人都在信息科學(xué)領(lǐng)域有過(guò)不同方面的重要建樹(shù)，都可以稱之為信息科學(xué)家。

由于我國(guó)只有各種信息技術(shù)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)而沒(méi)有專門的信息科學(xué)的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，很少純粹信息科學(xué)方面的交流機(jī)會(huì)，因此很難確定誰(shuí)是信息科學(xué)家。不過(guò)，由于我國(guó)信息化建設(shè)的迅猛發(fā)展，確實(shí)出現(xiàn)了不少在信息科學(xué)技術(shù)方面做出重要貢獻(xiàn)的人員。

武健：信息科學(xué)是一門新興的學(xué)科。既然是“新興”，那么它一定在發(fā)展，甚至是快速發(fā)展。您認(rèn)為信息科學(xué)主要研究的方向與進(jìn)展如何？現(xiàn)階段出現(xiàn)了什么樣的困難？

鐘義信：相對(duì)而言，信息科學(xué)是一門非常年輕的學(xué)科。因此，它的主要研究方向應(yīng)當(dāng)是信息科學(xué)的基礎(chǔ)理論，研究信息的基本運(yùn)動(dòng)規(guī)律。其中包括信息理論、知識(shí)理論、智能理論，特別是信息、知識(shí)、智能之間的轉(zhuǎn)換理論（一體化理論）。

經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的研究和探索，我們?cè)谶@些基礎(chǔ)研究方面取得了可喜的進(jìn)展，具體表現(xiàn)在：建立了超越與拓展傳統(tǒng)信息論的“全信息理論”，發(fā)現(xiàn)了“知識(shí)的生態(tài)學(xué)規(guī)律”，創(chuàng)建了“機(jī)制模擬的人工智能理論”，實(shí)現(xiàn)了“結(jié)構(gòu)主義、功能主義、行為主義人工智能理論”的統(tǒng)一，還創(chuàng)建了“基礎(chǔ)意識(shí)—情感—理智三位一體的高等人工智能”，特別值得提到的是，發(fā)現(xiàn)了意義重大的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生定律”。

在取得這些進(jìn)展的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)物質(zhì)科學(xué)（代表性科學(xué)是物理科學(xué)）的科學(xué)觀（還原論）和方法論（分而治之）不適用于信息科學(xué)（和智能科學(xué)）研究，總結(jié)并提出了適用于信息科學(xué)研究的新的科學(xué)觀和方法論。

面臨的主要困難是：由于信息科學(xué)和智能理論的研究對(duì)象多數(shù)是非常復(fù)雜的問(wèn)題，因此現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具不敷應(yīng)用，特別是其中的邏輯理論還相當(dāng)單薄，不足以支持這些復(fù)雜問(wèn)題的創(chuàng)新研究。這是當(dāng)前信息科學(xué)發(fā)展中的“瓶頸”。

武?。盒畔⒖茖W(xué)關(guān)系到的方法論可以分成信息科學(xué)研究的方法論和信息技術(shù)應(yīng)用的方法論。根據(jù)這樣的觀點(diǎn)，在信息科技課程中，需要以完整的信息綜合活動(dòng)展開(kāi)教學(xué)，而不適合片面地學(xué)習(xí)信息獲取、信息處理某一個(gè)片段。因?yàn)樾畔⒖茖W(xué)方法論更強(qiáng)調(diào)從整體到局部，不建議從信息運(yùn)動(dòng)中的某一細(xì)節(jié)去理解典型的信息過(guò)程。

信息科技的方法論分成理論研究層級(jí)和技術(shù)應(yīng)用層級(jí)。您認(rèn)為在信息科學(xué)研究中，常用的方法與手段有哪些？

鐘義信：與物理科學(xué)研究方法最大的不同，是不再采用“分而治之，各個(gè)擊破”這種流行了數(shù)百年之久而且一直行之有效的傳統(tǒng)科學(xué)研究方法論，而是改為運(yùn)用全新的“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法論。

原因是：“分而治之”方法論在把系統(tǒng)分解為若干子系統(tǒng)的時(shí)候，必定會(huì)丟失各個(gè)子系統(tǒng)之間相互聯(lián)系相互作用的信息，而這些信息正是復(fù)雜信息系統(tǒng)的生命線。就像研究人腦思維奧秘的時(shí)候，如果采用“分而治之”的方法把人腦分解為若干部分進(jìn)行研究，即使把每個(gè)部分都研究好了，也無(wú)法揭示人腦思維的奧秘，因?yàn)榉纸庵蟮倪@些人腦部分根本無(wú)法復(fù)原為活的人腦。

“信息轉(zhuǎn)換與智能創(chuàng)生”方法認(rèn)為，信息系統(tǒng)是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)：由信息生成知識(shí)進(jìn)而生成智能（策略），從而按照策略解決問(wèn)題。它強(qiáng)調(diào)信息、知識(shí)、智能（策略）之間的相互聯(lián)系和相互作用，強(qiáng)調(diào)信息、知識(shí)、智能（策略）之間的生態(tài)聯(lián)系，根據(jù)外部世界客體的信息和認(rèn)識(shí)主體的目的，可以通過(guò)學(xué)習(xí)創(chuàng)生解決問(wèn)題的智能策略。

至于具體的研究工具，基本也是硬件試驗(yàn)和軟件仿真（包括虛擬現(xiàn)實(shí)）。

武?。涸谛畔⒖茖W(xué)體系中，您認(rèn)為這個(gè)領(lǐng)域中最基本的概念和原理是什么？

鐘義信：信息科學(xué)最基本的概念包括信息、知識(shí)、智能。人們往往把信息科學(xué)技術(shù)僅僅局限在“信息”范疇，這其實(shí)是對(duì)信息科學(xué)技術(shù)嚴(yán)重的閹割。經(jīng)過(guò)這樣閹割的信息科學(xué)技術(shù)的作用，就大大被削弱了。

信息科學(xué)最基本的原理則是：信息—知識(shí)—智能轉(zhuǎn)換原理。正確運(yùn)用這個(gè)基本原理，人們就可以在具體的環(huán)境中求出解決問(wèn)題、而且保證實(shí)現(xiàn)“主客雙贏”的智能策略，從而滿意地解決問(wèn)題。

武?。阂话闳硕贾?，現(xiàn)代科學(xué)與技術(shù)有著不可分割的密切關(guān)系。一方面，很多人還不知道什么是信息科學(xué)，另一方面，還不能想象信息科學(xué)與信息技術(shù)之間有什么關(guān)系。您認(rèn)為兩者有什么樣的區(qū)別與聯(lián)系？

鐘義信：信息科學(xué)與信息技術(shù)是一對(duì)孿生的概念，信息科學(xué)是信息技術(shù)的理論基礎(chǔ)，信息技術(shù)是信息科學(xué)理論的具體實(shí)現(xiàn)。兩者相互聯(lián)系，相互促進(jìn)。

武?。汉芏嗳苏J(rèn)為信息技術(shù)就是計(jì)算機(jī)技術(shù)加上網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息技術(shù)就是能夠用計(jì)算機(jī)上網(wǎng)。這部分人覺(jué)得，信息技術(shù)就是信息技術(shù)，不是什么“關(guān)于信息的技術(shù)”。關(guān)于這些觀點(diǎn)您是怎么看的？從信息科學(xué)的角度來(lái)看信息技術(shù)應(yīng)當(dāng)包含什么內(nèi)容？

鐘義信：只要對(duì)照信息科學(xué)的簡(jiǎn)化模型，就可以很明確地回答：信息技術(shù)不等于計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，因?yàn)檫@個(gè)說(shuō)法很不全面，忽略了傳感技術(shù)，忽略了控制技術(shù)，特別是忽略了人工智能技術(shù)。

實(shí)際上，在以往，關(guān)于“信息技術(shù)”的概念，確實(shí)曾經(jīng)流行過(guò)很多各不相同的說(shuō)法。其中比較出名的包括：

1C說(shuō)——認(rèn)為“信息技術(shù)就是Communication技術(shù)”，理由是：信息論就是通信論;也有一些人認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer技術(shù)”，理由是：計(jì)算機(jī)就是用來(lái)處理信息的技術(shù)。

2C說(shuō)——認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication技術(shù)”。

3C說(shuō)——認(rèn)為“信息技術(shù)就是Computer+ Communication + Control技術(shù)”。

但是，對(duì)照信息科學(xué)的簡(jiǎn)化模型就可以明白，這些說(shuō)法都屬于“以偏概全”的認(rèn)識(shí)，都是不全面的認(rèn)識(shí)。

從信息科學(xué)的簡(jiǎn)化模型可以非常清晰地了解到具體的信息技術(shù)內(nèi)容，包括實(shí)現(xiàn)信息獲取功能的“傳感技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)信息傳遞和策略傳遞功能的“通信技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)信息預(yù)處理功能的“計(jì)算機(jī)技術(shù)和存儲(chǔ)技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)信息認(rèn)知功能和智能決策功能的“人工智能技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)策略執(zhí)行功能的“控制技術(shù)”，以及實(shí)現(xiàn)反饋學(xué)習(xí)和策略優(yōu)化的“信息系統(tǒng)自組織技術(shù)”等。

武?。耗J(rèn)為未來(lái)20～30年，信息科技最有意思的發(fā)展可能是什么？

鐘義信：根據(jù)“科學(xué)技術(shù)擬人律”，未來(lái)20～30年，信息科學(xué)技術(shù)最有意義的發(fā)展將是人工智能技術(shù)。

對(duì)照信息科學(xué)簡(jiǎn)化模型就知道，擴(kuò)展感覺(jué)器官功能的傳感技術(shù)、擴(kuò)展傳導(dǎo)神經(jīng)系統(tǒng)的通信技術(shù)、擴(kuò)展思維器官預(yù)處理功能的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及擴(kuò)展效應(yīng)器官功能的控制技術(shù)都是相對(duì)而言的外圍技術(shù)，擴(kuò)展思維器官認(rèn)知功能和決策功能的人工智能技術(shù)才是核心技術(shù)。目前外圍信息技術(shù)已經(jīng)得到長(zhǎng)足的發(fā)展（未來(lái)當(dāng)然還會(huì)繼續(xù)發(fā)展），這就為核心信息技術(shù)的發(fā)展打好了基礎(chǔ)，也產(chǎn)生了需求。因此，未來(lái)20～30年間，人工智能科學(xué)技術(shù)必然成為發(fā)展的主導(dǎo)潮流。

武?。耗J(rèn)為學(xué)習(xí)信息科技的知識(shí)對(duì)于中小學(xué)生來(lái)說(shuō)有何意義？有沒(méi)有哪一部分內(nèi)容需要在現(xiàn)階段特別強(qiáng)調(diào)的？

鐘義信：中小學(xué)生絕對(duì)應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)基本的信息科學(xué)知識(shí)，掌握信息技術(shù)的基本能力。當(dāng)今的時(shí)代是信息時(shí)代，不學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)，就會(huì)成為落伍的一代，被淘汰的一代。這是非常危險(xiǎn)的。

當(dāng)然，中小學(xué)生學(xué)習(xí)信息科學(xué)技術(shù)應(yīng)當(dāng)遵循“循序漸進(jìn)”的認(rèn)知規(guī)律和“興趣引導(dǎo)”的教學(xué)方法。事實(shí)上，信息科學(xué)技術(shù)本身的發(fā)展就是循序漸進(jìn)的，如圖4所示。

武?。耗鷮?duì)中小學(xué)的信息科學(xué)與技術(shù)課程（不等同于計(jì)算機(jī)課程）有何期望與要求？

鐘義信：根據(jù)“信息科學(xué)技術(shù)”的定義，“計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)”只是“信息科學(xué)技術(shù)”的一個(gè)組成部分。部分不等于全體，部分不能代替全體。所以，不能用“計(jì)算機(jī)”課程代替“信息科學(xué)技術(shù)”課程。

中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)教育是一個(gè)極其重要的問(wèn)題，又是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題。我們不能就事論事孤立地討論中小學(xué)的信息科學(xué)技術(shù)課程，而應(yīng)當(dāng)把它作為“國(guó)家信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”來(lái)統(tǒng)籌考慮：小學(xué)階段學(xué)什么？中學(xué)階段學(xué)什么？大學(xué)階段學(xué)什么？碩士研究生階段學(xué)什么？博士研究生階段學(xué)什么？等等。

按照“信息科學(xué)技術(shù)教育系統(tǒng)工程”的思路，中小學(xué)生應(yīng)當(dāng)通過(guò)“學(xué)習(xí)最為基礎(chǔ)的信息科學(xué)概念”和“掌握最為基本的信息技術(shù)能力”形成“最淺層（然而又是準(zhǔn)確的）的信息科學(xué)技術(shù)觀念和濃厚的興趣”。其中，“觀念和興趣”是最重要的，而“概念和能力”則是支撐這種“觀念和興趣”的支柱。

武?。虹娎蠋煟兄x您的指導(dǎo)。您認(rèn)為2010年后，學(xué)科基本研究才逐步成熟起來(lái)。一門學(xué)科從成熟到走進(jìn)基礎(chǔ)教育往往需要十多年的工作，而信息科技課程的發(fā)展將是長(zhǎng)期的。希望您以后能夠經(jīng)常關(guān)注基礎(chǔ)教育中的信息科技課程發(fā)展，給我們更多指導(dǎo)。

附錄：

人類認(rèn)識(shí)世界和改造世界的活動(dòng)是一個(gè)“在物質(zhì)和能量支持下的信息過(guò)程”：認(rèn)識(shí)世界是在物質(zhì)和能量支持下獲得信息并把信息轉(zhuǎn)換為知識(shí)的過(guò)程，改造世界是在物質(zhì)和能量支持下利用知識(shí)生成策略和執(zhí)行策略的過(guò)程。

因此，信息科學(xué)技術(shù)-能量科學(xué)技術(shù)-物質(zhì)科學(xué)技術(shù)共同構(gòu)成綜合的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用平臺(tái)，通過(guò)“認(rèn)識(shí)世界和改造世界”的活動(dòng)支持社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、文化、民生、環(huán)境、國(guó)防事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展（如圖5）。